1. отливането Стъпки на процеса
1.1 Избор на материал
Изборът на материали е ключова стъпка. Избраните материали трябва да отговарят на изискванията за физични свойства както вътре, така и извън продукта. Вземете предвид предназначението на продукта, като ергономичност, комфорт или характеристики на абсорбиране на удари, и дали продуктът трябва да бъде водоустойчив или топлоустойчив. Освен това, самият материал за покритие на формовъчния материал също трябва да бъде здраво свързан, за да се предотврати разделянето след формоване.
1.2 Проектиране и изграждане на форми
Дизайнът на матрицата трябва да отчита свойствата и дебелината на двата материала. Това е различно от стандартния дизайн на матрицата. Дебелината на стената трябва да бъде еднаква (не повече от 4 мм). Вратата трябва да се поставят в най-дебелата част на стената. Коефициентът на поток трябва да остане под 150/литър.
Подобно на други шприцформи, формите за шприцоване се обработват с CNC машини. Те са изработени от издръжливи метали като стомана или алуминий. Това им помага да издържат на налягането и температурата по време на шприцоването.
1.3 Инжекционно формоване Оборудване
Оборудването е проектирано по поръчка въз основа на материалите и реда на тяхното наслояване. За двуматериално формоване, оборудването може да използва множество шприцващи устройства. Тези устройства са оборудвани с въртяща се матрица. Това позволява на всяка шприц машина да инжектира прецизно собствения си материал.
Първо, машината за шприцване инжектира слой основен материал. След охлаждане, тя формира твърд, отлят върху него субстрат. След това друга машина за шприцване добавя материал отгоре. В някои случаи субстратът се изработва отделно в една машина за шприцване. След това се инжектира еластомерният слой.
1.4 Пукане и проверка
След като формоването приключи, частите се изваждат от формата. След това се извършва цялостна проверка на частите, за да се открият дефекти като непълно свързване, мехурчета или повърхностни дефекти.
1.5 Последваща обработка
Този процес в крайна сметка води до твърд компонент, който е комбинация от всички инжектирани материали. Този компонент обаче може да изисква известна последваща обработка. Например, премахване на излишния материал, полиране за подобряване на повърхностното покритие или допълнително втвърдяване за подобряване на характеристиките на материала. Целта е да се постигне желаната естетическа привлекателност и функционални характеристики на отливаните компоненти.
2. Съвети за дизайн с преливане
2.1 Разберете свойствата на материалите
Основната концепция на технологията за формоване е проектирането на пластмасови части с необходимите характеристики. Следователно, изборът на материали трябва да се основава на това. Съвместимостта и физичните свойства на материала, като точката на топене и коефициентът на разширение, също трябва да се вземат предвид.
Тъй като двата материала са различни, техните точки на топене и коефициенти на разширение също могат да бъдат различни. Някои смоли се свиват по време на процеса на утаяване, което води до деформация. За да се избегне тази ситуация, се препоръчва използването на основен материал с модул на огъване и точка на топене, които са по-високи от тези на спомагателния материал.
Дебелината също е много важна. По-дебелият слой еластомер (TPE) може да осигури по-добро абсорбиране на удари и гъвкавост. Напротив, по-тънкият слой еластомер се усеща по-твърд и е идеален избор за изработване на подсилващи ребра.
2.2 Оптимизиране на геометрията на частите и матриците
Дизайнът на матрицата трябва да позволява многократно шприцване, за да се осигури равномерна дебелина на стената, варираща от 2 до 4 милиметра. Избягвайте използването на дълбоки ребра и остри ъгли, за да намалите концентрацията на напрежение и да улесните потока на разтопен материал.
Максималният радиус на острите ъгли трябва да бъде по-малък от 0.5 милиметра. Най-общо казано, ъгълът на наклон от 1 градус на инч дълбочина трябва да се приеме, за да се улесни изваждането на частите от формата.
2.3 Подобряване на връзката
В идеалния случай материалите трябва да се смесват на молекулярно ниво чрез химични връзки. За да се постигне най-добър ефект на свързване, температурата на контакт трябва да е близка до точката на топене на материала.
Ако химическото свързване не е възможно, могат да се приложат методи за механично свързване. Друг метод е текстурирането на основния материал, което позволява на смолата да запълни празнините, за да осигури адхезия.
3. Видове материали за формоване
3.1 Термопласти
Термопластите са материали, които стават по-пластични при нагряване и се втвърдяват при охлаждане. Тези материали могат да се използват повторно. Те могат да се топят и преоформят многократно без химическа промяна. Някои често срещани термопласти включват:
3.2 Поликарбонат (PC)
Поликарбонатът (PC) има отлична устойчивост на удар и оптична яснота. Често срещани приложения включват бронирано стъкло и защитно оборудване. Освен че е здрав и издръжлив, той е устойчив и на избледняване. Въпреки това, PC-то се надрасква лесно. Също така се разгражда при продължително излагане на UV лъчи, например пожълтява.
3.3 Полиетилен (PE)
Полиетиленът (PE) има много широк спектър от приложения, от пластмасови торбички до високоякостни контейнери. При формоване, неговите варианти HDPE и LDPE предлагат много възможности. Те могат да се използват за приложения от твърди конструкции до гъвкави части.
3.4 Полипропилен (PP)
Полипропиленът (PP) има отлична химическа устойчивост и механични свойства. Често срещани приложения включват автомобилни части, потребителски стоки и панти за жилищни сгради, които се нуждаят от многократно огъване. Неговата химическа устойчивост го прави идеален за санитарни приложения. PP обаче има само средна UV устойчивост. За външна употреба се нуждае от стабилизатори.
3.5 Акрилонитрил бутадиен стирен (ABS)
ABS е здрав, издръжлив термопластичен материал с широк спектър от приложения в много индустрии. Той има отлична устойчивост на удар, добра устойчивост на топлина и гладка повърхност. ABS е лесен за формоване и боядисване. Идеален е за приложения за външен вид. Въпреки това, не е устойчив добре на химикали.
3.6 Еластомери
Основната характеристика на еластомерите е тяхната еластичност и мека текстура. Поради това те често образуват външния слой на твърдите пластмасови изделия. Следните три еластомера се използват най-често при формоване с покритие:
3.7 Термопластичен полиуретан (TPU)
TPU е универсален материал, който съчетава предимствата на каучука и пластмасата. Той е издръжлив, гъвкав и устойчив на износване. Идеален е за приложения, изискващи меко докосване, като например калъфи за телефони, уплътнения и гарнитури. Устойчив е на масло и се свързва добре с пластмаси като PC и ABS. Въпреки това, струва повече.
3.8 Термопластичен еластомер (TPE)
TPE е клас съполимери (обикновено смес от пластмасови и каучукови полимери). Той съчетава механичните и термичните свойства на термопластите с еластичността на еластомерите. Подходящи са за приложения с покритие, изискващи мек захват, като например дръжки на четки за зъби, дръжки на инструменти и продукти за лична хигиена.
3.9 Силиконова гума
Силиконът има отлична топлоустойчивост, гъвкавост и изолация. При формоване, силиконът се използва главно за водоустойчиви уплътнения, изолирани...
кабели и защитни корпуси за електроника. Свързва се добре с метал и някои пластмаси. Идеален е за медицински продукти и кухненски съдове, които се нуждаят от устойчивост на високи температури и стерилизация.
| Индустрия | Специфично приложение | Постигнати характеристики |
| Потребителска електроника | Капаци за електрически контакти | По-добра издръжливост и безопасност |
| Уплътнения | Отлично уплътняване | |
| Калъфи за телефони с овъглено покритие | По-добро сцепление и абсорбиране на удари | |
| Електронни корпуси | Защита от факторите на околната среда | |
| Автомобилни новини | Интериорни части (табла, копчета) | Добър външен вид, удобно усещане |
| Външни части (брони, облицовки) | Устойчивост на времето | |
| Медицински изделия | Ръчно оборудване за формоване (скенери, контролери) | Ергономичен дизайн |
| Носими медицински устройства | Удобни, издръжливи | |
| Спринцовки, монитори за пациенти | Безопасност и функционалност | |
| Лабораторни консумативи, игли, катетри, дилататори | Комфорт за потребителя, безопасност | |
| Бутони с меко докосване | По-лесна работа | |
| Промишлено оборудване | Дръжки и ръкохватки за инструменти | По-добро сцепление, по-малко вибрации |
| Защитни капаци | Механична и екологична защита | |
| Потребителски стоки | Домакински уреди (дръжки, копчета) | По-добра използваемост и дизайн |
| Спортни стоки (дръжки за велосипеди, фитнес ръкохватки) | Удобен захват, издръжлив | |
| Телекомуникации | Свръхформовани кабели, Свръхформовани конектори | Издръжливост, изолация, облекчаване на напрежението |
4. Приложения на преформоване
Формоването чрез шприцване е популярен процес на шприцоване. TPE е често използван материал за формоване. Субстратът може да бъде всякакъв материал, от пластмаса до метал. Това прави формоването чрез шприцване важен индустриален процес. Многобройните му приложения са изброени по-долу.
5. Предимства на преформоването
За производителите, които се интересуват от дизайн, сцепление и външен вид, продуктите с пресоване са много привлекателни. Цената на процеса не е висока. След години на подобрение, удовлетвореността на клиентите също е много висока. Ето основните предимства на пресоването.
5.1 По-издръжлив
Повърхностното формоване добавя слой материал, който предпазва основните компоненти и ги предпазва от механично натоварване и влияние на околната среда. Например, уплътнителните части на водоустойчивите камери могат да блокират прах и вода, предпазвайки вътрешните компоненти.
5.2 Изглежда по-добре и е по-удобно за потребителя
Може да създаде контур, който по-добре пасва на формата на ръката, и мека дръжка, което прави продукта по-лесен за работа. Например, кухненските уреди като блендери използват ламинирани дръжки, които са по-удобни за хващане.
5.3 Спестете повече материали
Два материала се сливат в една и съща форма, за да образуват неразделна част. Ако се прави поотделно, ще се използват повече материали и още повече ще се разхищават при последващата обработка.
5.4 Повече интегрирани функции
Дистанционното управление е изработено с меки бутони, оформени чрез ламиниране, които са чувствителни и удобни за натискане. Същото важи и за електрическите инструменти. Зоната за захващане е изработена от твърда пластмаса, което ги прави по-стабилни и по-лесни за употреба при държане.
5.5 има по-силна производителност
Свръхформоването може да комбинира множество материали, за да се получат по-добри композитни части от тези, изработени от един материал. Например, контролните компоненти на таблото на автомобила, след като са ламинирани с мека пластмаса, имат по-добро усещане и са по-устойчиви на износване.
6. Ограничения на преформоването
6.1 Въпроси, свързани със съществената вероятност
Не всички материали се свързват добре. Ако междуслойната адхезия е недостатъчна, това ще доведе до слаба връзка. Крайният продукт може да се счупи под въздействието на сила поради слаба адхезия.
6.2 Повишена сложност на производството
Формоването под налягане включва множество стъпки на шприцване и може да използва различни материали, което изисква сложни конструкции на матрици. Тази сложност води до удължен производствен цикъл и изисква специално оборудване.
6.3 По-висока първоначална цена
Поради необходимостта от множество материални запаси и специални форми за облицовка за всеки материал, първоначалната цена на този процес е сравнително висока. Следователно, себестойността на единица продукция също е сравнително висока.
6.4 Ограничения на дизайна
Свръхформоването има определени ограничения върху геометричната форма и избора на материал за частите. Поради разликите в точките на топене и механичните свойства, някои сложни форми или комбинации от материали може да не са постижими.
7. Двукратно формоване и преформоване
Двукратното формоване и повторното формоване често се бъркат. Но те не са едно и също нещо.
Формоването с преливане обикновено е двуетапен процес. Първо се формова твърд субстрат. След това субстратът се поставя в друга матрица. Мека пластмаса се инжектира, за да покрие повърхността. Необходими са две матрици или две инжекции.
Двушприцовото формоване е едноетапен процес. Използва се една двушприцова машина за шприцване и една въртяща се матрица. Двата материала се шприцоват един след друг в една и съща машина. Те се формоват в един цикъл. Не е необходимо ръчно боравене със субстрата. Ефективността е по-висока, а консистенцията е добра.
Казано по-просто, овърмолдингът се фокусира върху функциите „меко пред твърдо“, като сцепление и уплътняване. Двукомпонентното оформяне се фокусира върху ефективността „многоцветност в едно“. Подходящо е за производство на големи партиди.
8. Съвместно формоване и преформоване
Съвместното формоване всъщност е вид свръхформоване. То е негов разклонение. Характеристиките и употребата им са по същество едни и същи. Разликата е, че съвместното формоване стопява два материала едновременно. Така че има изисквания към материалите: точките на топене трябва да са близки, а свързващите свойства трябва да съвпадат.
Най-често срещаната комбинация е твърда пластмасова основа с гумен слой. Въпреки това, два подобни материала също могат да бъдат съвместно формовани заедно.
9. Какви възможности трябва да притежава доставчикът на услуги за формоване?
Надеждният доставчик на покрития за формоване първо трябва да има възможност за съпоставяне на материалите. Той трябва да знае кои твърди и меки пластмаси могат да се залепят. Трябва да знае кои се нуждаят от механични заключвания. Това избягва разслояване след производството.
Второ, те се нуждаят от проектиране на матрици и производствени възможности. Форването на пресформи обикновено изисква две матрици или една двукомпонентна матрица. Има високи изисквания за точност на позициониране и дизайн на канала. Доставчикът трябва да оцени позицията на затвора, пътя на пластичния поток и охлаждащия ефект.
Трето, те се нуждаят от капацитет на оборудване за обработка. Те се нуждаят от машина за двукратно шприцване или съответстващо оборудване за шприцване. Те трябва стабилно да контролират температурата и налягането. Това гарантира здраво свързване на основата и отливката.
Четвърто, те се нуждаят от възможности за контрол на качеството. Те се нуждаят от сертифициране по ISO система. Те се нуждаят от оборудване за инспекция, като CMM и машини за визуално измерване. Те трябва да проверяват здравината на свързване, точността на размерите и дефектите във външния вид. Партидите трябва да могат да се проследяват.
И накрая, те се нуждаят от инженерна поддръжка. Те трябва да предоставят обратна връзка по DFM (Design-For-Feed Design) по време на етапа на проектиране. Те помагат на клиентите да оптимизират избора на структура и материали. Не трябва да чакат, докато чертежът е фиксиран, за да дадат оферта.
10. Защо да изберете NOBLE за производител на покрития за формоване?
NOBLE предлага пълна поддръжка за проекти за формоване чрез леене под налягане. Ние помагаме с преглед на дизайна и съпоставяне на материалите. Предоставяме обратна връзка от DFM (Design-Feed Processing - технологично управление), за да подобрим дизайна на частите. Изграждаме прецизни форми както за субстрат, така и за формоване под налягане. Извършваме ръчно и двукомпонентно формоване под налягане. Също така предоставяме инспекция на линията, за да проверим качеството на свързването. Нашият екип поддържа малки партиди и масово производство. Проследяваме всяка част от суровината до готовия продукт. Това отговаря на изискванията на ISO 13485 за медицински проекти. От прототип до производство, ние подкрепяме целия процес.
FВъпроси относно преформоването:
1. Какво е отливка във форма и как работи?
Леенето във форми е двуетапен процес на шприцване. Първо, от пластмаса се отлива основна част. Тази част се нарича субстрат. След това основният материал се поставя в друга форма. Върху него се инжектира вторият материал. Този материал обикновено е мека пластмаса или гума. Той се увива около субстрата, образувайки тънък външен слой. Тези два материала трябва да бъдат комбинирани чрез химични или механични средства. В противен случай външният слой ще се отлепи. Последната част е твърда отвътре, но мека отвън.
2. Какви материали могат да се използват за покриване на корнизи?
За репликация на матрици се използват два материала. Основният материал обикновено е твърда пластмаса, като ABS, PC, найлон, PBT или PP. Може да бъде и метал. Горният слой на матрицата обикновено е мек материал, като TPE, TPU или силикон. Тези два материала трябва да са съвместими. Те се нуждаят от сходни точки на топене и добри адхезивни свойства. Някои комбинации се свързват химически, като TPE и ABS. Други изискват механични заключващи механизми, като например прорези или набраздяване, за да се свържат слоевете заедно.
3. Кои са основните предимства на формоване под налягане?
Компресионното формоване има няколко ключови предимства. То подобрява сцеплението и комфорта, което го прави чудесна дръжка за инструменти и медицинско изделие. Подобрява функциите за уплътняване и водоустойчивост, предпазвайки вътрешните компоненти от влиянието на прах и влага. Също така може да абсорбира удари и вибрации. Ламинирането намалява броя на частите и стъпките на сглобяване, спестявайки разходи за труд. Позволява двуцветен дизайн и мека на допир повърхност. Крайната част е по-издръжлива, защото слоят е здраво свързан и не се отлепва лесно.
4. Кои са често срещаните грешки в дизайна при наслагването на леене?
Често срещани грешки включват остри ъгли и неравномерна дебелина на стените. Острите ъгли могат да причинят концентрация на напрежение и напукване. Неравните стени могат да причинят потъвания или слаби зони. Друга грешка е лошото разположение на вратата. Ако вратата е директно обърната към основата, стопилката може да я избута от позицията ѝ. Освен това, пренебрегването на съвместимостта на материалите може да доведе до разслояване. И накрая, забравянето на ъгъла на въздушния поток ще затрудни изхвърлянето. Добрият дизайн избягва остри ъгли, поддържа дебелината на стената между 2 и 4 мм и използва подходящ ъгъл на наклон.
5. Как да избера подходящ доставчик на репликация на матрици?
Търсете четири ключови умения. Първо, съвпадение на материалите. Доставчиците трябва да знаят коя твърда и коя мека пластмаса се свързват добре. Второ, проектиране и производство на матрици. Те трябва да имат опит в използването на двоен режим и прецизно позициониране. Третото е контрол на качеството. Те трябва да имат ISO сертификат, CMM оборудване и пълна проследимост. Четвърто, инженерна поддръжка. Добрият доставчик ще предостави обратна връзка от DFM възможно най-рано, за да ви помогне да оптимизирате дизайна си, вместо просто да чака окончателната оферта за чертежа.
